水旋风分离 旋风分离实验.doc

水旋风分离 旋风分离实验 导读：就爱阅读网友为您分享以下“旋风分离实验”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92的支持! 11.旋风分离器演示实验 一、装置的用途、原理和特点 (一) 用途 1 演示含气体通过旋风分离器时，含尘气体、固体尘粒和气体的运动路线。先给学生以直观生动的现象，后引导学生从理论上去进行解释和描述旋风分离器的工作原理的目的. 2 定性地观察旋风分离器内,径向上的静压强分布和分离器底部出灰几等处出现负压的情况，引导学生认识出灰口和集尘室密封良好的必要性。 3 定性地观察分离器的分离效果和流动阻力随进口速的变化趋势，引导学生思考适宜气速该如何确定。 4 可利用本装置制备实验用含尘气体的办法，观察固体粉粒从文丘里管处被吸入现象，加深学生对流体流动过程中能量转化问题的理解。 （二）原理 1 关于含尘气体、固体尘粒和气体的流动路线：含尘气体由气体由分离器圆筒部分上端的进气管，沿切线方向进入，受器壁约束而作向下的螺旋运动。气体和尘粒同时受到惯性离心力的作用。固尘粒的密度远大于气体的密度，所以尘粒所受到的惯性离心力远大于气体的。在远大于所体的惯性离心力的作用下，尘粒在作向下旋转运动的同时也作向外的径向运动，其结果是尘粒被甩向器壁，与气体分离。然后在气流摩擦力和重力的作用下，再沿器壁表面作向下的螺旋运动，最后落入锥底的排灰口内。含尘气体在作向下螺旋运动的过程中逐渐净化。在到达分离器的圆锥形部分时，被净化了的气流由以靠近器壁的空间为范围的下行螺旋运动改为以中心轴附近空间为范围的上螺旋运动，最后由分离器顶部的排气管排出。下行螺旋在外，上行螺旋在内，但两者的旋转方向是相同的。下行螺旋流的上部是主要的除尘区。我们在演示实验中所看到的螺旋状轨迹，是已经被甩到器壁上的粉粒被下行螺旋气流吹扫着沿器壁表面向下螺旋运动的情况。 2 关于径向静压分布：器壁附近静压强最高，从器壁以中心，静压强逐渐降低。这是由于下行和上行螺旋以相同的方向旋转，气体受惯性离心力作用被推向外的结果。这种静压强分布的一个后果是：在压强差的驱使下，不断地有一部分气体由压强较高的下一步行旋流，沿径向内窜入压强较低的上行旋流。因此在器内任何位置上，气体都有三个方向的速度，即切向速度、径向速度和轴向速度。 从器壁到中心甘情愿 ，切向速度先增大，至直径等排气管直径的1/2——1/3的圆周上达到最大，再往中心就急剧减小。在切向速度最大的圆周以内的气流，称为“气芯”，具有以下几个特点：①上升的轴向速度颇大。②气芯内的静压强可小至排气管出口压强和当地大气压强以下。③低压的气芯通常由排气管的下端一直延伸到锥底的出灰口。因此出灰口及其下方的集尘室均应密封良好，否则易漏入空气，把已收集在锥底的出灰口的尘粒重新吹起，严重降低分离效果。 3、进口气速时分离效果和流动阻力的影响：气体在分离器内的流速常用进口气速u来表示。由临界直径d和分割直径d的计算公式： d= d= 可以看出，提高分离器的进口气速u，可减少临界直径d，提高分离效率。但若进口气速过高，则会招致分离器内气体的涡流加剧，破坏固体尘粒在径向上的正常运动，延长尘粒离心沉降的时间，甚至使之未及到达器壁，或者沉降后又被气体涡流重新卷起而带走，造成分离效果下降。 在任何情况下，永远是进口气速u愈大，气体通过分离器的流动阻力p=愈大，且由=,知u愈大，p随u的变化率=越大。 因此旋风分离器的进口气速不宜过小或过大，一般从保持u=10—25m/s为宜。 （三） 点：①可以连续地非常清楚地看到固体尘粒在旋风分离器内的运动路线。②可在较大的 风量下操作，因此可以非常明显地测出静压强在径向上的分布情况。③设计合理，操作控制非常方便、可靠。 二、 装置的基本情况 （一） 流程示意图，见图1。 图一 旋风分离器演示实验装置的流程示意图 1、 鼓风（旋涡泵） 2、流量调节阀 3、文丘里管 4、进料漏斗 5、压降测量 用的U形管压差计 6、静压测量用的U形宇航局压差计 7、静压测量探头 8、旋风分离器 9、集尘器 鼓风机鼓出的空气在管路的A点处，一部分径流量调节阀2放空，一部分流向文丘里管3，后者的流量随流量调节阀的开度而变。气体流过文丘里管时，与径过料理漏斗加入的固体粉状物料粗混凝土合，形成“含尘气体”。含尘气体流通渠道径旋风分离器8时，气固被分离，固体落入集尘器内，气体从分离器的气管流出。 （二） 旋风分离器：除进气管外，形式和尺寸比例基本上与标准型旋风分离器相同，圆筒部分的直径D= mm。为同量加工便于加工、流体阴力小和分离效果好三方面的要求，本装置取旋风分离器进气管为圆管，其直径 di=1/2(D-D1) 式中：D——圆筒部分的直径，m;D1——排气管的直径，m。 （三） 风机（旋涡泵） （四） 文丘里管进料漏斗：设置文丘里